Оглавление:
Структура и фазовый состав литейных жаропрочных никелевых сплавов
- Структура и фазовый состав жаропрочного никелевого литья Рассмотрим несколько групп жаропрочных литых никелевых сплавов, которые используются для направленной кристаллизации отливок. 1. Сплавы с неупорядоченными твердыми растворами на основе никеля, легированные матричными u-фазами (Cr, Co, Mo, W и др.
Обычный твердый раствор на основе легирования Ni3Al, Ti, Nb, V, Zr, Hf и др. да что с тобой такое? В малых концентрациях, например, в фазе y/y используются микроэлементы (до 0,17%), бор (до 0,02%), цирконий (до 0,05%) и редкоземельные элементы (лантан, иттрий, церий) (0,005%). При увеличении содержания легирующих элементов в рассматриваемом сплаве (например, титана)
образуется эвтектика (y+y’). Людмила Фирмаль
Он находится в конструкции более чем на 50% из известного жаропрочного никелевого сплава. Например, объемная доля эвтектической u’W фазы в экспериментальной модификации сплава js6f с равноосной структурой составляет в среднем 11%, а использование направленной кристаллизации снижает это значение до 8%.
В то же время наибольшее содержание эвтектики характерно для разновидностей сплавов с высокой концентрацией титана. Общая интегральная скорость u ’ фазы в этом типе сплава может достигать 65-67%. Это обеспечивается легированием: содержание основного легирующего элемента может составлять 40% ().да что с тобой такое?
- В этом случае часть u’фазы (U’evt размера зерна d3BT=1 мкм) отделяется от жидкости эвтектической реакцией и в основном располагается в зернограничной и дендритной области. В процессе охлаждения из U-твердого раствора выделяется затвердевшая и дисперсная u^-фаза (размер частиц=0,02 мкм). Увеличение содержания u’W в сплаве (например, во ВЖЛ12У) вызывает повышение термостойкости литых деталей с Равноосной структурой более чем на 8%.
В то же время направленная кристаллизация сплава с эвтектикой (U + U’) приводит к образованию дендритных зерен (U-фазы), ориентированных в продольном направлении матрицы, что приводит к столбчатому выделению эвтектической U’w фазы и карбида МС. Столбчатая дендритная структура сплава 361i, кристаллизованная
в одном направлении, препятствует распространению поперечных усталостных трещин при высоких температурах. Людмила Фирмаль
Направленные кристаллические сплавы показали высокие характеристики сжижения. Поэтому при выборе и разработке направленного кристаллизационного сплава рекомендуется обращать внимание на приоритетность минимального температурного интервала кристаллизации (разница между температурой ликвидуса и солидуса). Карбид (1,5–2%), выделяющийся при литье и термообработке, вместе с дисперсионным упрочнением путем правильного легирования (упрочнение образованием u-фазы),
литье по MS, M23S6, M^S Но их роль в интеграции проявляется по-разному. Таким образом, с одной стороны, карбид обладает большей стабильностью, чем»фаза». В то же время карбиды образуют хрупкие межзеренные каркасы, тем самым снижая пластичность сплава. Отсутствие смачиваемости карбида из-за расплава ослабляет связь с матрицей (U), а разница коэффициента линейного расширения между фазой U и карбидом превращает последний в концентратор потенциальных напряжений.
Monocalvide MS (TAC, HfC, NbC, TiC) обладает самой высокой прочностью и стабильностью до 1300 ° C. Многие U-стабилизаторы (Ti, Nb, TA, Hf, Zr, V и др.) Также может образовывать карбид MS-типа. Сплав гафния, легирующий, стабилизирует структуру карбидной иглы в МС, тем самым увеличивая прочность границы зерен. (Ni3W3) на основе MBS типа двойных карбидов, кристаллизованных из расплава, карбид также за счет углерода, выделяющегося в результате растворения при высоких температурах карбидов MS анти-MBS карбиды содержат хром 1250 ° C. карбиды m23c6 стабильны до 1050°C. It стабилен пока.
В литейной структуре жаропрочного никелевого сплава с высоким содержанием Nb, Ti и TA имеются соответствующие интерметаллиды Ni3Nb, Ni3Ti, N i3Ta. Эвтектических жаропрочных композиционных материалов. Эвтектическая кристаллизация(aA. By Бочвар) начинается с образования двухфазных зародышей (двухфазный контакт в расплаве) и представляет собой одновременный рост обеих фаз в жидкость. Расстояние между фазами металлической системы составляет » 1 мкм. Несмотря на одно- 362временную кристаллизацию обеих эвтектических фаз одна из них все же ведет, несколько опережая скорость кристаллизации другой.
Предшествующая фаза может быть либо основной фазой, производящей эвтектику, либо более сложной фазой, имеющей большую линейную скорость кристаллизации, чем ведомая фаза. Важно, что структура эвтектических частиц в основном определяется характером роста предшествующей фазы. По росту эвтектической фазы и полученным в результате микроструктурным свойствам можно выделить две группы эвтектики. а) эвтектика с пластинчатой или волокнистой (стержневой) структурой(нормальная эвтектика). Для нормальной эвтектики характерен одновременный рост обеих фаз в жидкости с той же скоростью, что и общий кристаллизующийся фронт (на этом фронте локальный участок).
Структура пластины, волокнистого или более сложного типа, образуется путем перемещения в одном направлении путем направленного отвода тепла от расплава, создавая плоский фронт кристаллизации Б) симбиотическое вещество с разветвленной дендритной структурой, образованной быстрорастущей фазой; вторая фаза расположена в межтрубном пространстве(аномальное симбиотическое вещество). При аномальных мутациях фаза роста происходит одновременно, но с разной скоростью. Основная быстрорастущая фаза часто имеет меньшую объемную долю в составе.
В этом случае отсутствует общий фронт кристаллизации. Эвтектический направленный кристаллический сплав (природный композиционный материал) имеет значительно более высокую рабочую температуру, чем сплав, имеющий столбчатую и равноосную структуру. В эвтектическом составе матрица представляет собой однородный или диспергированный усиленный u’фазный твердый раствор, так как основная упрочняющая фаза-удлиненные зерна карбида (МС) или интерметаллида свинца (Ni3M) (например, структура ориентационного кристаллического сплава типа vcls является матрицей (y-твердый раствор), а диспергируется y’фазой и волокном из ниобонобонобида (NbC). это. 15.1.
Смотрите также:
| Физико-химические основы направленной кристаллизации сплавов | Непрерывное и полунепрерывное литье |
| Технологические основы получения отливок со столбчатой структурой | Электрошлаковое литье (ЭШЛ) |
